负荷扰动及工作水头对水电站小波动过渡过程的影响

为确定对小波动稳定性和调节品质最不利的工况,通过稳定域和数值计算分析小波动过渡过程最不利工况即控制工况的选取,研究了工况点的两个主要信息即工况点的负荷扰动以及工作水头对小波动稳定性的影响。实例应用结果表明,减负荷扰动越小,衰减度越小,调节品质越差;最小水头至额定水头之间的工况点的稳定性较额定水头至最大水头之间工况点的稳定性差,因而控制工况应该在最小水头至额定水头之间选择,对于低比转速水轮机,最小水头工况往往成为控制工况。

水电站小波动过渡过程的稳定性评价分析

现代电力系统对于水电站机组的稳定性要求越来越高,其中,孤网或小网下的过渡过程小波动稳定性是一个重要内容,很多规范要求对水电站进行小波动稳定性计算,如何对小波动稳定性的计算结果进行评价和计算结论是否能满足电网的实际需求,是迫切需要面对的问题。文章通过工程实例分别采用时域法和频域法对水电站进行过渡过程小波动仿真稳定性计算,并对其计算结果作出比较分析和评价建议,其研究结果为小波动过渡过程稳定性评价提供了理论依据。

盖孜水电站引水系统水力过渡过程分析

盖孜水电站采用接上游电站尾水"清水不下河"的布置方式,在系统中承担与上一级电站同步调峰任务,该引水系统具有高水头、长距离及非恒定流的特点。本文通过不同控制工况下的水力过渡过程对机组关闭规律进行比较计算,确定出机组最短关闭时间为13s。小波动过渡过程计算分析系统的小波动过程总是稳定。水力干扰计算采用频率调节运行时,正常运行的机组轴力矩发生水力干扰,但未超过控制标准。分析结果可为引水系统布置、机组参数选取等提供设计依据。

“以阀代井”水电站水轮机控制策略改进研究

近几年来,水电开发量与日俱增,众多具有长引水道的中小型水电站为了节省投资,选择使用调压阀代替调压井以应对大波动过渡过程,但设置调压阀并不能减少机组的水流惯性时间常数,会导致小波动过渡过程的动态特性较差。为了探寻改善“以阀代井”水电站水轮机调节系统小波动过渡过程动态特性的方法,对具有长有压引水道的常规水电站进行小波动扰动仿真,分析调节系统在小波动过渡过程中的动态响应。调节系统的动态响应结果表明,具有长有压引水道的常规水电站,其水轮机调节系统小波动过渡过程动态特性较差的原因是调速器动作过快导致接力器的响应速度和动作幅度过大。提出一种将接力器位移信号反馈至调速器的比例和微分环节的新型水轮机控制策略,通过抑制接力器动作的速度和幅度从而达到改善“以阀代井”水电站小波动过渡过程的动态性能。通过仿真对比,该方法确实能有效改善“以阀代井”水电站水轮机调节系统小波动过渡过程的动态性能。

冲击式水电站取消调压室的研究

指出大波动过渡过程压力钢管顶部的最小压力和小波动过渡过程调节品质为冲击式水电站设置或取消调压室的主要控制指标。据小波动过渡过程不带调压室调节系统稳定分析,在一定范围内若调速器参数合适即可满足小波动调节品质要求,并得出了保证小波动过渡过程稳定的关键在于选择合适的的暂态转差系数。实例表明,对冲击式水电站大波动过渡过程若针阀关闭规律合适,取消调压室是可行的。对小波动过渡过程,取消调压室后Tw由2.35 s增至5.31 s,Tw/Ta由0.28增至0.63,均突破了现行规范的规定,但调保控制参数亦满足设计要求。

带引水调压室水轮机调节系统稳定性及动态品质研究

为了研究小波动过渡过程中,调压室水位波动对水力发电系统动态稳定性及调节品质的影响,从水力耦合的角度,确定了调压室水位与机组流量之间的函数关系,建立了带引水调压室的水力发电系统数学模型,并基于Simulink对系统进行仿真研究。结果表明,调压室水位波动对机组转速的主波影响较小,对机组转速的尾波影响显著;调压室时间常数及引水系统的水力阻尼是影响调压室水位波动稳定的重要因素,机组转速的主波稳定不能表明系统稳定,还必须考虑调压室水位波动稳定性。

水轮机三种调节模式稳定性比较研究

水电站实际运行中的小波动过渡过程稳定性关系到整个系统过渡过程品质,对小波动过渡过程采用单一的频率调节模式有很大的局限性。本文在不考虑人工死区的前提下推导得到包含压力管道水流惯性的频率调节、功率调节、开度调节下的描述调节系统的线性常系数齐次微分方程,分析三种调节模式的稳定条件,并结合实际算例对比分析不同因素对三种调节模式稳定域的影响。结果表明:频率调节和功率调节都是有条件稳定的,并且前者的稳定域远小于后者,而开度调节则是无条件稳定的。功率调节的稳定性品质明显优于频率调节。